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1、焊接操作機本節(jié)的內(nèi)容為焊接操作機，了解焊接操作機的種類。側(cè)重點為平臺式操作機，了解其分類、 用途、結(jié)構(gòu)以及傳動形式。 焊接操作機分類及使用場合焊接操作機是將焊接機頭準確的送到并保持到待焊位置或以選定的焊速沿規(guī)定的軌跡移動焊接機頭的焊接變?yōu)闄C械。 焊接操作機按結(jié)構(gòu)形式分為： （1）懸臂式操作機接機頭固定在懸臂的一端或沿懸臂移動，懸臂安裝在立柱上，可沿立柱升降并繞立柱轉(zhuǎn)動，立柱有的安裝在底座 上，有的通過底座安裝在行走臺車上。 。 這種操作機主要用于內(nèi)焊、外焊縫的焊接。當焊接小車沿懸臂移動時，可進行大徑短筒節(jié)內(nèi)外縱縫的焊接。目前，短懸臂式操作機有被伸縮臂式操作機取代的趨勢，應(yīng)用日益減少 （2）折臂
2、式操作機 其懸臂有兩節(jié)，相互鉸接，整個懸臂玉立柱也是鉸接，可沿立柱升降，焊接小車坐落在懸臂上或者將機頭安裝在懸臂的前端，其他結(jié)構(gòu)與懸臂式操作機相同。這種操作機使用不廣泛，主要用于工件端面的焊接。 （3）伸縮臂式操作機 內(nèi)容(略) （4）門式操作機 這種操作機有兩種結(jié)構(gòu)，一種是焊接小車坐落在沿門架可升降的工作平臺上，并沿平臺上的軌道橫向移行；另一種是焊接機頭安裝在一套升降裝置上，該裝置又坐落在跑車上，而跑車沿橫梁上的軌道移行。這兩種操作機的門架，一般都橫跨車間，并沿軌道縱向移動，操作機的工作覆蓋面很大，主要用于板材的大面積拼接和小高度的大面積金屬結(jié)構(gòu)以及筒體的外焊縫的焊接。 門式焊接操作機 國外
3、也將焊接機器人倒裝在門式操作機的橫梁上，以擴大機器人的作業(yè)空間。 門式操作機結(jié)構(gòu)龐大，在大型金屬結(jié)構(gòu)廠和船廠應(yīng)用較多。 （5）橋式操作機 這種操作機與門式操作機的區(qū)別式：門架高度很低，有的甚至去掉兩端的支腿，類似橋式起重機。主要用于板材的拼接或板材與筋板的T型接，在船廠應(yīng)用較多。 （6）臺式操作機這種操作機與伸縮臂式操作機的區(qū)別是沒有立柱，伸縮臂通過滑座安裝在行走臺車或機座上，伸縮臂前端按有焊接機頭，能以焊速伸進伸出，多用于小徑筒體的內(nèi)環(huán)逢、內(nèi)縱縫的焊接。 （7）平臺式操作機Platform-type welding positioner 焊機放置在平臺上，可在平臺上移動，平臺安裝在立架上，能
4、沿立架升降。立架坐落在臺車上，可沿軌道運行。該操作機作業(yè)范圍較大，主要用于外環(huán)縫、外縱縫的焊接。 平臺式操作機又可分為雙軌臺車式和單軌臺車式兩種。 單軌臺車式的另一個軌道一般設(shè)置在車間立柱上。車間內(nèi)橋式起重機移動時，引起立柱抖動從而引起平臺振動，會嚴重影響焊接過程的正常進行。為確保產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，在車間的技術(shù)改造過程中，應(yīng)盡快全部淘汰這種單軌車式焊接操作機，或改進使其側(cè)向?qū)к?，設(shè)置在專設(shè)的立柱上。 平臺式操作機見圖 A)單軌臺式平臺焊接操作機 1水平輪導(dǎo)向裝置 2臺車驅(qū)動機構(gòu) 3垂直導(dǎo)向輪裝置 4工作平臺 5起重轎車 6平臺升降機構(gòu) 7立架 8集電器 B）雙軌平臺式平臺焊接操作機 1焊機或機頭
5、 2 平臺 3立架 4配重 5配重鐵 6臺車 平臺式焊接操作機 平臺式焊接操作機由平臺、立架（柱）、臺車、平臺護欄、扶梯及電控系統(tǒng)等組成。采用單軌或雙軌行走，行走機構(gòu)有電機減速機驅(qū)動，懸臂架上端與廠房支柱上的型鋼連接形式（雙軌式須在臺車上或立架上放置配重），焊接平臺可升降，鏈條傳動，提升電機帶電磁制動，渦輪蝸桿傳動，并配有配重，平臺固定在滑板上，平臺上裝有橫梁，焊機放置在行走架上。平臺可供操作人員操作、維修、焊劑輸送回收機等。平臺周圍有護欄。扶梯是供工作人員上下平臺，帶安全扶手。 a) a)單軌式 b)雙軌式1.焊接機頭 2.平臺 3.立架（柱） 4.臺車 5.配重 傳動形式與驅(qū)動機構(gòu) 1）伸
6、縮臂與平臺的升降 操作機的平臺升降多為恒速或快、慢兩檔速度；伸縮臂的升降多為快、慢兩檔速度或無極變速，速度在0.52m/min之間者為多。 2）伸縮臂的回轉(zhuǎn) 伸縮臂的回轉(zhuǎn)運動有手動和恒速電動兩種驅(qū)動形式，前者多用于小型操作機，后 者多用于大中型操作機?；剞D(zhuǎn)速度一般為0.6r/min,在回轉(zhuǎn)系統(tǒng)中還設(shè)有手動鎖緊裝置。 不管是圓形立柱或非圓形立柱，伸縮臂的回轉(zhuǎn)幾乎都采用立柱自身回轉(zhuǎn)式，立柱底端直接（手動回轉(zhuǎn)）或通過齒圓 （電動機驅(qū)動）座落在推力軸承上，保證立柱的靈活轉(zhuǎn)動。 2）伸縮臂的回轉(zhuǎn) 伸縮臂的回轉(zhuǎn)運動有手動和恒速電動兩種驅(qū)動形式，前者多用于小型操作機，后 者多用于大中型操作機?；剞D(zhuǎn)速度一般為
7、0.6r/min,在回轉(zhuǎn)系統(tǒng)中還設(shè)有手動鎖緊裝置。 不管是圓形立柱或非圓形立柱，伸縮臂的回轉(zhuǎn)幾乎都采用立柱自身回轉(zhuǎn)式，立柱底端直接（手動回轉(zhuǎn)）或通過齒圓 （電動機驅(qū)動）座落在推力軸承上，保證立柱的靈活轉(zhuǎn)動。 傳動形式與驅(qū)動機構(gòu) 3）伸縮臂的進給（伸縮） 伸縮臂的進給運動多為直流電動機驅(qū)動，進來也有用直流或交流伺服電動機驅(qū)動的。 由于焊縱縫時伸縮臂要以焊速進給，所以對其以焊速運行的平穩(wěn)性要求較高，進給速度的波動要小于5%；有的操作機還設(shè)有一檔空程速度，多在180240m/h之間，以提高作業(yè)效率。為了保證到位精度和運行安全，在進給系統(tǒng)中設(shè)有制動和行程保護裝置。 操作機升降系統(tǒng)的傳動形式傳動形式驅(qū)動
8、機構(gòu)性能及適用范圍備注鏈傳動電機驅(qū)動鏈輪，通過鏈條使平臺或電動臂升降。小型操作機采用采用單列鏈條大型的采用多列鏈條機驅(qū)動鏈輪，通過鏈條使平臺或伸。制造成本低，運行可靠，但傳動形式不如螺旋和齒條傳動，在平臺式、懸臂式、伸縮臂式操作機上廣泛采用。鏈條一端沒有平衡重恒速升降螺旋傳動電機通過絲杠驅(qū)動螺母運動以帶動平臺或伸臂升降，小型操作機若升降高度不大，也可手動操作。運行平穩(wěn)，傳動精度高，多用在起升高度不大的各種操作機上絲杠下端多為懸垂狀態(tài)，恒 速或變速升降。齒條傳動電機與其驅(qū)動的齒輪均安裝在 伸臂的滑座上，齒輪與固定在立柱上的齒條相嚙合，從而帶動伸臂升降。小型操作機采用單列齒條，大型的采用雙列齒條。
9、運行平穩(wěn)可靠，傳動精度最高，制造費用最大，多用在要求精確的傳動的懸臂式，伸縮臂式的操作機上恒速或變速升降 操作機升降系統(tǒng)的傳動形式鋼索傳動電機驅(qū)動鋼索卷筒，卷筒上纏繞著鋼絲繩，鋼絲繩的一端通過滑輪倒繞系統(tǒng)與平臺或伸臂相連，帶動其升降投資最省，運行穩(wěn)定性和傳動精度低于以上各種傳動，使用于大升降高度的傳動，在平臺式操作機上的應(yīng)用最多。設(shè)平衡重，恒速升降 在選用訂購焊接操作機時，應(yīng)注意： 1）操作機的作業(yè)空間應(yīng)滿足焊接生產(chǎn)的需要。 2）對伸縮臂操作機，其臂的升降和伸縮運動是必須具備的，而立柱的回轉(zhuǎn)和臺車的行走運動，要視具體需要而定。 3）要根據(jù)生產(chǎn)需要，考慮是否要向制造商廠提出可搭載多種作業(yè)機頭的要
10、求（例如，是否還需安裝窄間隙焊、碳弧氣刨、氣保護焊、打磨等作業(yè)的機頭）。 4）施焊時，若要求操作機與焊件變位機械協(xié)調(diào)動作，則對操作機的幾個動作要提出運動精度和到到位精度的要求。操作機上應(yīng)有和焊件變位機械聯(lián)控的接口。 5）對小筒徑焊件內(nèi)環(huán)縫、內(nèi)縱縫的焊接。因?qū)儆诿ず缸鳂I(yè)，所選焊接操作機要設(shè)有外界監(jiān)控設(shè)施。 6）操作機伸縮臂運動的平穩(wěn)性，以及最大伸出長度的端頭下?lián)隙鹊拇笮?，是操作機性能好壞的主要指標，選購時應(yīng)予特別重視。 上述各種焊接操作機械，當需要利用機械運動完成焊接時，為保證焊接質(zhì)量，要求這些運動平穩(wěn)，無沖擊，無顫動。因此，進行設(shè)計時，對構(gòu)架的截面形式、材料、加工精度的選取、固定軌道方法的確定等都要精細和慎重。通常由于載荷不大，構(gòu)架不按強度設(shè)計，主要考慮剛度，使撓度變化和構(gòu)架顫動小于電弧穩(wěn)定所允許的值。否則花了很大的投資設(shè)計制造出的機械，肯肯能因不能保證焊接質(zhì)量而不能使用。此外，設(shè)計焊接工藝參數(shù)自調(diào)節(jié)功能大的焊機則更為有利。 焊接操作機的設(shè)計計算包括操作機滿載重量、伸臂在最大伸出長度、焊接小車或機頭在最端頭時的中心位置等計算內(nèi)容。
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